上帝擲骰子嗎 網路作家

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說：“我為您的理論和其帶來的全新觀念所著迷。在過去的兩個禮拜裡，我們的小組每天都要在黑板前花上幾個小時，試圖從一切角度去理解它。”薛定諤的方程通俗形象，簡明易懂，當人們從矩陣那陌生的迷宮裡抬起頭來，再次看到自己熟悉的以微分方程所表達的系統時，他們都像聞到了故鄉泥土的芬芳，有一種熱淚盈眶的衝動。但是，這種新體系顯然也已經引起了矩陣方面的注意，哥廷根和哥本哈根的那些人，特別是海森堡本人，顯然對這種“通俗”的解釋是不滿意的。

海森堡在寫給泡利的信中說：

“我越是思考薛定諤理論的物理意義，就越感到厭惡。薛定諤對於他那理論的形象化的描述是毫無意義的，換一種說法，那純粹是一個mist。”mist這個德文，基本上相當於英語裡的bullshit或者crap。

薛定諤也毫不客氣，在論文中他說：

“我的理論是從德布羅意那裡獲得靈感的……我不知道它和海森堡有任何繼承上的關係。

我當然知道海森堡的理論，它是一種缺乏形象化的，極為困難的超級代數方法。我即使不完全排斥這種理論，至少也對此感到沮喪。”

矩陣力學，還是波動力學？全新的量子論誕生不到一年，很快已經面臨內戰。

上帝擲骰子嗎——量子物理史話（6…2）

版權所有：castor_v_pollux原作提交時間：2003…10…1800：49：37

第六章　大一統

二

回顧一下量子論在發展過程中所經歷的兩條迥異的道路是饒有趣味的。第一種辦法的思路

是直接從觀測到的原子譜線出發，引入矩陣的數學工具，用這種奇異的方塊去建立起整個新力學的大廈來。它強調觀測到的分立性，跳躍性，同時又堅持以數學為唯一導向，不為日常生活的直觀經驗所迷惑。但是，如果追究根本的話，它所強調的光譜線及其非連續性的一面，始終可以看到微粒勢力那隱約的身影。這個理論的核心人物自然是海森堡，波恩，約爾當，而他們背後的精神力量，那位幕後的“教皇”，則無疑是哥本哈根的那位偉大的尼爾斯？玻爾。這些關係密切的科學家們集中資源和火力，組成一個堅強的戰鬥集體，在短時間內取得突破，從而建立起矩陣力學這一壯觀的堡壘來。

而沿著另一條道路前進的人們在組織上顯然鬆散許多。大致說來，這是以德布羅意的理論為切入點，以薛定諤為主將的一個派別。而在波動力學的建立過程中起到關鍵的指導作用的愛因斯坦，則是他們背後的精神領袖。但是這個理論的政治觀點也是很明確的：它強調電子作為波的連續性一面，以波動方程來描述它的行為。它熱情地擁抱直觀的解釋，試圖恢復經典力學那種形象化的優良傳統，有一種強烈的復古傾向，但革命情緒不如對手那樣高漲。打個不太恰當的比方，矩陣方面提倡徹底的激進的改革，摒棄舊理論的直觀性，以數學為唯一基礎，是革命的左派。而波動方面相對保守，它強調繼承性和古典觀念，重視理論的形象化和物理意義，是革命的右派。這兩派的大戰將交織在之後量子論發展的每一步中，從而為人類的整個自然哲學帶來極為深遠的影響。

在上一節中，我們已經提到，海森堡和薛定諤互相對對方的理論表達出毫不掩飾的厭惡（當然，他們私人之間是無怨無仇的）。他們各自認定，自己的那套方法才是唯一正確的。

這是自然的現象，因為矩陣力學和波動力學看上去是那樣地不同，而兩人的性格又都以好勝和驕傲聞名。當衰敗的玻爾理論退出歷史舞臺，留下一個權力真空的時候，無疑每個人都想佔有那一份無上的光榮。不過到了1926年4月份，這種對峙至少在表面上有了緩和，薛定諤，泡利，約爾當都各自證明了，兩種力學在數學上來說是完全等價的！事實上，我們追尋它們各自的家族史，發現它們都是從經典的哈密頓函式而來，只不過一個是從粒子的運動方程出發，一個是從波動方程出發罷了。而光學和運動學，早就已經在哈密頓本人的努力下被聯絡在了一起，這當真叫做“本是同根生”了。很快人們已經知道，從矩陣出發，可以推匯出波動函式的表達形式來，而反過來，從波函式也可以匯出我們的矩陣。

1930年，狄拉克出版了那本經典的量子力學教材，兩種力學被完美地統一起來，作為一個理論的不同表達形式出現在讀者面前。

但是，如果誰以為從此就天下太平，萬事大吉，那可就大錯特錯了。雖然兩種